平板支撐抖得像馬達,不是因爲肌肉沒力氣了,而是……
你有沒有過這樣的體驗:跑步衝線後,或者一組深蹲剛做完,明明已經停下來站着不動,大腿卻開始不受控制地輕微顫抖,步伐變得僵硬而不協調,幾乎可以直接去喪屍電影裏當羣演。做平板支撐時,這種抖會更明顯。
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這種運動後出現的肌肉抖動,更準確的說法叫做“運動後肌束震顫”(tremor-like activity)。它帶來的那種彷彿大腦與身體之間“藍牙連接”短暫中斷的感覺,並不是因爲你天生不擅長運動或是身體出現了問題,而是高強度運動後,神經—肌肉系統太疲勞,出現了部分掉隊所產生的正常生理現象。
肌肉是怎麼動起來的?
要搞清楚爲什麼會出現運動後肌束震顫,首先需要弄明白一個更基礎的問題:身體究竟是怎樣“動起來”的。
200 餘塊骨骼將人體支撐起來,但它本身只起到一個支架的作用,真正驅動身體活動的,是附着在骨骼之上,佔據人體重量 40%的骨骼肌。當骨骼肌中的肌纖維收縮時,會牽拉骨骼,使關節發生位移,從而完成行走、奔跑、跳躍等各種動作。
從結構上說,骨骼肌並不是“一整塊”肉,而是由一層一層巨大的多核細胞擰成的“鬆緊帶”。這些按照特定結構排列的細胞叫做肌纖維(muscle fiber),它們是肌肉收縮的最小單位。多條肌纖維並排組成肌束(fascicle),而多個肌束聚集在一起,就形成了完整的骨骼肌。
當許多肌纖維同時收縮時,整個肌束的長度減短、張力增加;多個肌束協同作用,則讓整塊肌肉收緊,最終通過肌腱牽拉骨骼,讓身體動起來。
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但是,肌纖維並不會隨意收縮,它們更像訓練有素的士兵,嚴格遵循上級的命令才能行動。
向肌纖維直接下達指令的,是位於脊髓中的 α 運動神經元。由於肌纖維數量龐大,一條 α 運動神經元會分出多條分支,同時控制多個肌纖維。在生物學中,我們把一條運動神經元及其所支配的所有肌纖維加在一起,稱作一個運動單位(motor unit)。
我們的所有動作,小到無意識地眨眼睛,大到跟隨音樂跳一支舞曲,都依賴身體裏千千萬萬個運動單元的協調作用。
高強度運動時,身體發生了什麼?
當我們運動時,肌肉並不是一次性由所有運動單位同時收縮,而是以一種高度交錯的方式輪流工作:一些運動單位在收縮,另一些則在放鬆,這種機制使肌肉整體看起來像在平滑收縮,讓動作看上去流暢和諧。
然而,當運動強度過大或持續時間過長時,一部分運動單位會因疲勞暫時“掉線”。
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運動單元的掉線通常有以下三種原因:
1.信息傳遞延遲
當大腦下達運動指令後,需要經過多級傳遞,運動單元才能接收到信號。這就相當於指揮中心需要向前線不斷地“發電報”,然而“電報”的傳遞與翻譯需要時間,所以有時候信息就會出現延遲。
具體來說,來自大腦的信號先要通過上位運動神經元傳遞到 α 運動神經元,再通過 α 運動神經元通知到對應的肌纖維,這個過程裏需要神經遞質,比如乙酰膽鹼的參與,但是在劇烈運動過程中,乙酰膽鹼消耗的速度趕不上回收與合成的速度,於是信號就無法被及時傳遞到下游的運動單元。
2.能量供應不足
有時候,即便肌纖維成功接收到了收縮的指令,但是因爲肌纖維細胞中的能源物質 ATP、磷酸肌酸等消耗過快,細胞處於“很餓”“沒電了”的狀態,於是也無法維持持續收縮。
3.鈣離子循環受限
維持肌纖維收縮不僅需要能源物質,還需要鈣離子的參與以維持肌纖維中兩種重要蛋白質(肌動蛋白與肌球蛋白)的相互作用。在高強度運動中,鈣離子的釋放速度可能跟不上需求,回收機制也可能暫時不足。這樣即便肌纖維中能量充足,也可能無法完成正常的收縮動作,從而導致運動單位短暫“掉線”。
如果只是少量運動單元“掉隊”,影響並不大,但是隨着掉隊的運動單元越來越多,肌肉收縮的整體協調性就會下降,原本平滑的收縮就會變得斷斷續續,表現爲腿抖、震顫。不過,經過短暫休息,神經遞質、能量和鈣離子恢復,運動單位重新上線,肌肉恢復平滑收縮,抖動也就自然消失。
爲什麼深蹲、衝刺比其他運動
更容易造成肌肉抖動?
你或許有這樣的感覺,雖然運動同樣的時間,但是有些運動訓練完成之後肌肉抖得格外厲害。這其實是因爲不同運動形式往往調用不同類型的肌纖維。
在運動調節過程中,α 運動神經元會根據動作需求,優先選擇不同類型的肌纖維參與,從而實現靈活而高效的運動控制:
· 慢肌纖維(Type I, slow-twitch fibers),耐疲勞,適合長時間、低強度的活動;
· 快肌纖維(Type IIa 和 IIx fibers, fast-twitch fibers)收縮迅速,但容易疲勞,適合短時間、高強度的爆發力動作。
不同的運動強度激活的運動單元數量也有顯著差異。輕輕拿起一杯水,只需要少量運動單位參與;舉起沉重的物體,則會招募更多運動單位同時工作。這個過程被稱爲運動單位招募,它確保了動作既精準又經濟,不浪費能量。
不同運動單位又可以根據被激活的難易程度,分爲低閾值運動單位和高閾值運動單位。
· 低閾值運動單位(Low-threshold motor unit):神經系統發出的信號較弱時也會被激活,主要支配耐疲勞的慢肌纖維(Type I),在運動時通常最先被招募;
· 高閾值運動單位(High-threshold motor unit):只有當神經信號達到較高強度時纔會被激活,主要支配爆發力強但容易疲勞快肌纖維(Type II)。在運動時,慢肌纖維和低閾值運動單位先工作,當力量需求增加或快肌纖維參與時,高閾值單位才被激活。
耐力型運動,如長跑、騎行,主要依賴低閾值運動單位和慢肌纖維,這類肌纖維耐疲勞、神經驅動相對穩定,能在較長時間內維持收縮。由於代謝壓力分佈較均勻,肌肉整體協調性較好,因此耐力運動後的表現通常是力量下降和肌肉沉重感,僅伴隨輕微抖動或局部震顫。
相比之下,短時間高強度爆發性運動,比如深蹲、舉重、衝刺等,需要大量高閾值運動單位和快肌纖維同時參與。此時:
· 神經元之間信號傳遞的頻率非常高
· 肌纖維能量消耗巨大
· 鈣離子釋放與回收系統被推至高增益、低穩定狀態
這些因素容易導致運動單位不同步,使肌肉出現明顯抖動或“掉幀感”,並伴隨動作協調性暫時下降。
不過,長期訓練可以增強神經—肌肉協調能力,提高 α 運動神經元的信號穩定性,同時改善肌纖維對鈣離子的處理效率,並增強快肌纖維的抗疲勞能力。因此,在健身初期或大幅提高運動強度時更容易出現運動後“發抖”,隨着逐漸適應,肌肉抖動會逐漸減少,動作也能變得從從容容、遊刃有餘。
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策劃製作
作者丨哈代 浙江大學神經生物學博士
審覈丨紀剛 河北醫科大學第一醫院骨科副主任醫師、中國康復醫學會再生與康復委員會委員
策劃丨張林林
責編丨甄曦
審校丨徐來、張林林